专利名称：高炉鼓风转轮除湿方法
技术领域：
本发明涉及一种用于高炉炼铁鼓风转轮除湿的方法，属于炼铁高炉技术领域。
背景技术：
炼铁工序是我国钢铁工业节能的重要环节，重点钢铁企业入炉焦比低于390kg/ tFe，但一些中小钢铁企业入炉焦比较高，有的甚至达到488kg/tFe，燃料比在560kg/tFe左右。高炉鼓风除湿是高炉节能降耗的一项重要措施，通过鼓风除湿可以提高高炉产量，增大喷煤比和降低焦比的作用。高炉鼓风含湿量每降低化/1113，综合焦比降低0.71^/ tFe，折合O. 68kgce/tFe ;高炉鼓风含湿量每降低lg/m3，增加喷煤2. 23kg/tFe ;高炉鼓风含湿量每降低lg/m3，由于高炉顺行增加产能约O. I % O. 5%。目前高炉鼓风除湿使用较多的为冷冻除湿法。该方法使用溴化锂吸收式制冷机， 利用钢铁厂余热蒸汽为热源，为冷冻除湿提供冷源。制冷机制取低温冷冻水(一般为TC) 通过水泵输送到表冷器，鼓风空气经过表冷器冷冻降温，并析出水分，达到除湿的效果。表冷冷冻除湿方法是空气经过表冷器过冷除湿后，又要将其在热风炉中加热然后送入高炉内，因而造成了能量的浪费，运行费用较高。溴化锂制冷机组需要配套冷水泵、冷却水泵及冷却塔等设备，设计复杂的冷水及冷却水系统管路，布置专门的制冷站房，因此占地面积变大，投资费用提高。溴化锂制冷机组主要由发生器、吸收器、蒸发器、冷凝器及溶剂泵、溶液泵组成，运动部件多，运行时会产生较大噪声，不利于工人的工作环境。
此外，冷冻除湿方法适用于空气露点温度高于4°C的场合，对于4°C以下的低温空气就不适应。同时，冷冻除水后需要排水，以及对除湿空气进行除雾，若排水不及时，会影响风机的安全运行。
发明内容
本发明的要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供一种节能高效的高炉鼓风转轮除湿方法，可用于-30 +40°C低温、低湿状态下空气的除湿，且过程简单、占地面积少、 运行噪声小。为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案高炉鼓风转轮除湿方法，采用转轮对低温、低湿空气除湿，其特征在于转轮分为转轮除湿区域和转轮再生区域且能循环除湿而后再生；转轮除湿区域的两侧分别设置入口风管和出口风管，转轮再生区域的两侧分别设置再生空气入口风管和再生空气出口风管； 再生空气入口风管管路上依次装有加热器、通风机和再生空气风阀，加热器蒸汽供应管和加热器冷凝排水管分别与加热器连通；室外空气经过入口风管进入转轮除湿区域，除湿后的干燥空气鼓入炼铁高炉；再生空气吸入到再生空气入口风管后，由加热器进行加热，加热后的高温空气进入转轮再生区域，对刚转到转轮再生区域的转轮使该部分转轮再生以循环使用，经过转轮再生区域后的高湿热空气经再生空气出口风管排向大气。
按上述技术方案，入口风管与再生空气出口风管不在同一方向侧；入口风管上装有入口风阀；出口风管与鼓风机相连；在出口风管上连接旁通风管，旁通风管上装有旁通风阀；转轮除湿机工作时要保证旁通风阀处于关闭状态。按上述技术方案，转轮除湿机包括外壳、置于外壳内的过滤器、转轮和转轮电机， 过滤器置于转轮的前方；转轮的转轮除湿区域和转轮再生区域为被密封条分隔而成的扇形区域转轮设置为在电机的驱动下连续旋转并循环交错于两个区域所在方位。按上述技术方案，转轮除湿区域圆心角为270°，转轮再生区域圆心角为90°。按上述技术方案，转轮除湿机采用氯化锂或溴化锂转轮除湿机；转轮为氯化锂或溴化锂转轮，以复合材料作为基材与吸湿材料复合加工而成，吸湿材料主要成分包括活氯化锂或溴化锂、以及性硅胶、分子筛。按上述技术方案，再生空气入口风管和再生空气出口风管均由耐热、耐湿、非燃或难燃材料经绝热处理后制作而成；再生空气出口风管长3 5m，坡度不小于2%。，坡向出口方向。按上述技术方案，加热器使用蒸汽作为加热热源，蒸汽为经过减温减压的中压气或低压气。按上述技术方案，风阀均为蝶阀。本装置适用于-30 +40°C低温、低湿状态下空气的除湿，且整个过程不会有任何冷凝水。但当鼓风空气接近40°C或者高于40°C时，本装置的除湿效果就不明显，因此，本装置最好适用于夏季设计温度低于35°C的地区。相对于现有技术，本发明的有益效果是节约运行费用，处理空气经转轮除湿后，由于水蒸气的潜热转化为显热，以及再生时转轮的蓄热，处理空气的温度将会有一定幅度的升高，从而避免了像表冷器除湿那样空气需要经过过冷后然后再热的过程，节约了再热能耗；转轮除湿装置吸湿面积大，性能稳定，能连续进行除湿，湿度可调，除湿量大，适用温度范围大，适用于-30 +40°C低温、低湿状态下空气的除湿；装置主要有箱体、转轮、吸湿材料及低速电机组成，组成部件少，设备运行噪声小。转轮除湿是最典型的干式除湿过程，除湿转轮中吸湿材料吸收空气中的水分后成为结晶水，而不变成水溶液，无冷凝水析出，因此，不会对高炉鼓风系统产生安全问题；相对于冷冻除湿，本方法无需布置单独的冷冻机房，占地面积减少，系统也简化了很多；转轮除湿系统运行噪声也比冷冻除湿系统小；采用蒸汽作为制冷机组及加热器热源，充分利用了冶金厂现有的蒸汽热源，减少了高炉炼铁焦比，为高炉稳定生产提供前提条件。
图I是本方法的示意图。图中I-过滤器，2-除湿转轮，3-再生转轮，4-转轮电机，5-转轮除湿器外壳， 6-入口风管，7-入口风阀，8-旁通风管，9-旁通风阀，10-出口风管，11-鼓风机，12-再生空气入口风管，13-再生空气风阀，14-通风机，15-加热器，16-再生空气出口风管，17-蒸汽供应管，18-冷凝排水管。
具体实施例方式以下结合附图I和实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明。本发明高炉鼓风转轮除湿方法，采用转轮对低温、低湿空气除湿，主要包括鼓风转轮除湿环节和转轮再生环节，同时还包括旁通环节和热源蒸汽环节。转轮除湿环节中，转轮除湿器外壳5 —侧与入口风管6相连，入口风管6上装有入口风阀7，转轮除湿器外壳5内装有过滤器I、除湿转轮2和转轮电机4，转轮除湿器外壳5另一侧与出口风管10相连，出口风管10与鼓风机11相连；转轮再生环节中，转轮除湿器外壳5—侧与再生空气入口风管 12相连，再生空气入口风管12管路上依次装有加热器15、通风机14和再生空气风阀13，转轮除湿器外壳5内装有过滤器I和再生转轮3，转轮除湿器外壳5另一侧与再生空气出口风管16相连；旁通环节中，出口风管10上连接有旁通风管8，旁通风管8上装有旁通风阀9 ； 热源蒸汽环节中，蒸汽供应管17为加热器15提供热源蒸汽，冷凝排水管18将加热器15中蒸汽冷凝水排出。本发明采用氯化锂或溴化锂转轮除湿机，转轮除湿机内转轮被密封条分隔成两个扇形区域一圆心角为270°的处理区和圆心角为90°的再生区。转轮以复合材料作为基材，与氯化锂或溴化锂、以及活性硅胶、分子筛等吸湿材料复合加工而成。再生系统的风管(再生空气入口风管12和再生空气出口风管16)，要选择用耐热、 耐湿、非燃或难燃材料制作，应做绝热处理；再生空气出口风管16不宜过长(3 5m，最好不要超过5m)，应有不小于2%。的坡度，坡向出口方向(坡顶位于出口近端、坡底位于出口远端)，防止再生空气冷凝、冷凝水流入转轮除湿机中。除湿机入口风管6的室外空气进口，应尽可能避免与再生空气出口风管16的排出口布置在同一方向侧。本发明中使用的风阀均为相应规格的蝶阀。本方法通过以下具体步骤来除湿室外空气经过入口风管6进入转轮除湿机，首先经过过滤器I过滤，然后进入除湿转轮2进行除湿，除湿后的干燥空气进入出口风管10， 通过出口风管10进入鼓风机11，再由鼓风机将干燥空气鼓入炼铁高炉，转轮除湿机工作时要保证旁通风阀9处于关闭状态；再生空气由通风机14吸入到再生空气入口风管12，再由风管12进入到加热器15进行加热，加热后的高温空气进入转轮除湿机，经过滤器I后对刚转到再生转轮3先前区域的转轮部分进行加热使该部分转轮再生以循环使用，经过再生转轮后的高湿热空气经过再生空气出口风管16排向大气。转轮除湿机转轮通过转轮电机4驱动，保持转轮具有一定转速。除湿转轮区域的转轮吸收水分后转到再生区域，通过高温空气加热使转轮再生；再生好的转轮此时转到之前的除湿转轮所在区域，继续对湿空气进行除湿，从而保证转轮除湿机除湿工作的连续性。加热器15使用蒸汽作为加热热源，蒸汽来源于经过减温减压的中压气或低压气。当室外空气在不需要除湿的季节，或转轮除湿机需要检修时，关闭转轮除湿机，关闭蒸汽供应管17阀门，关闭通风机14，关闭入口风阀7和再生空气风阀13。打开旁通风阀 9，使室外空气直接通过旁通风管8进入到鼓风机11，再由鼓风机11将空气鼓入炼铁高炉内。
当转轮除湿机工作时，通过调节入口风阀7来控制鼓风量，通过调节再生空气风阀13来控制再生空气流量；当转轮除湿机停止工作时，通过调节旁通风阀9来控制鼓风量。本方法适用于-30 +40°C低温、低湿状态下空气的除湿，且整个过程不会有任何冷凝水。但当鼓风空气接近40°C或者高于40°C时，本装置的除湿效果就不明显，因此，本装置最好适用于夏季设计温度低于35°C的地区。以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，如对工艺参数或装置做出的变动和改良仍属本发明的保护范围。
权利要求
1.高炉鼓风转轮除湿方法，采用转轮对低温、低湿空气除湿，其特征在于转轮分为转轮除湿区域和转轮再生区域且能循环除湿而后再生；转轮除湿区域的两侧分别设置入口风管和出口风管，转轮再生区域的两侧分别设置再生空气入口风管和再生空气出口风管；再生空气入口风管管路上依次装有加热器、通风机和再生空气风阀，加热器蒸汽供应管和加热器冷凝排水管分别与加热器连通；室外空气经过入口风管进入转轮除湿区域，除湿后的干燥空气鼓入炼铁高炉；再生空气吸入到再生空气入口风管后，由加热器进行加热，加热后的高温空气进入转轮再生区域，对刚转到转轮再生区域的转轮使该部分转轮再生以循环使用，经过转轮再生区域后的高湿热空气经再生空气出口风管排向大气。
2.根据权利要求I所述的转轮除湿方法，其特征在于入口风管与再生空气出口风管不在同一方向侧；入口风管上装有入口风阀；出口风管与鼓风机相连；在出口风管上连接旁通风管，旁通风管上装有旁通风阀；转轮除湿机工作时要保证旁通风阀处于关闭状态。
3.根据权利要求I或2所述的转轮除湿方法，其特征在于转轮除湿机包括外壳、置于外壳内的过滤器、转轮和转轮电机，过滤器置于转轮的前方；转轮的转轮除湿区域和转轮再生区域为被密封条分隔而成的扇形区域转轮设置为在电机的驱动下连续旋转并循环交错于两个区域所在方位。
4.根据权利要求3所述的转轮除湿方法，其特征在于转轮除湿区域圆心角为270°， 转轮再生区域圆心角为90°。
5.根据权利要求I或2或4所述的转轮除湿方法，其特征在于转轮除湿机采用氯化锂或溴化锂转轮除湿机；转轮为氯化锂或溴化锂转轮，以复合材料作为基材与吸湿材料复合加工而成，吸湿材料主要成分包括活氯化锂或溴化锂、以及性硅胶、分子筛。
6.根据权利要求5所述的转轮除湿方法，其特征在于再生空气入口风管和再生空气出口风管均由耐热、耐湿、非燃或难燃材料经绝热处理后制作而成；再生空气出口风管长 3 5m，坡度不小于2%。，坡向出口方向。
7.根据权利要求I或2或4或6所述的转轮除湿方法，其特征在于加热器使用蒸汽作为加热热源，蒸汽为经过减温减压的中压气或低压气。
8.根据权利要求7所述的转轮除湿方法，其特征在于风阀均为蝶阀。
全文摘要
本发明涉及高炉鼓风转轮除湿方法，主要包括具备转轮除湿区域和再生区域且能循环除湿而后再生的转轮除湿机；转轮除湿区域的两侧分别设置入口风管和出口风管，转轮再生区域的两侧分别设置再生空气入口风管和再生空气出口风管；入口风管上装有入口风阀；出口风管与鼓风机相连；其特征在于再生空气入口风管管路上依次装有加热器、通风机和再生空气风阀，加热器蒸汽供应管和加热器冷凝排水管分别与加热器连通。本方法除湿后，空气的温度将会有一定幅度的升高，避免了像表冷器除湿那样空气需要经过过冷后然后再热的过程，节约了再热能耗。效率高，以蒸汽作为热源，充分利用冶金厂的蒸汽资源。
文档编号B01D53/04GK102605125SQ20121007996
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月23日 优先权日2012年3月23日
发明者盖东兴, 胡建亮, 黄永红 申请人:中冶南方工程技术有限公司